全桥变换器两种典型控制方法的比较

为了得到全桥变换器DC/DC电路的移相和有限双极性两种控制方法的特点及适用条件,将两者在同一条件下的基本原理和工作过程进行了详细的分析比较,主要从控制方式、环流、占空比丢失、软开关实现难易程度等方面入手,分析了负载等参数变化对电路工作特性的影响以及参数之间的制约关系。通过Matlab仿真得到：两种控制方法的环流损耗主要取决于电路本身参数,与负载大小无关;移相控制的占空比丢失与负载关系很大而有限双极性控制则无这一问题;负载调定后移相控制可实现4个开关完全的ZVZCS而有限双极性控制则不能.     

CLLC型三电平双向DC/DC变换器混合控制策略

CLLC型三电平双向DC/DC变换器采用变频移相混合控制策略。该控制策略结合变频控制与移相控制的优点,让变换器输出电压在宽泛范围内进行高效率的工作,且在不需要辅助电路下实现开关管和整流管的软开关。作者对CLLC型三电平双向DC/DC变换器变频、移相控制工作原理进行分析,分析软开关条件,计算工作区域,划分变频、移相工作范围,最后在MATLAB/Simulink平台上搭建仿真模型,仿真结果显示:输入电压范围宽,具有良好软开关特性。     

软开关式谐波补偿器控制电路的仿真研究

以1种带交流谐振环节软开关谐波补偿器的主电路拓扑作为研究对象,采用正斜率锯齿载波在该拓扑下,将所有开关器件的开通动作集中在锯齿载波的垂直沿处,这种控制策略有利于软开关动作的实现.以ZVT软开关谐波补偿器为例,分析在SIMULINK环境下建立的系统控制电路模型并对系统控制电路进行仿真研究,仿真结果表明,采用该控制方法能实现谐波补偿器全部功率开关器件的软开关动作.     

热平衡移相控制策略在双有源桥DC-DC变换器的应用研究

随着飞机电气系统向多电化和全电化发展,机载储能装置的使用对双有源桥(dual-activebridge,DAB) DC-DC变换器性能要求不断提高。DAB变换器中功率开关器件的热损耗影响着器件的使用寿命,因此也影响了变换器可靠性,所以对功率开关器件进行热平衡控制是一项很重要的指标。先通过对扩展移相控制策略下的航空DAB DC-DC变换器的工作模态和开关热不平衡现象进行分析和实验验证,找到轻载条件下难以实现软开关的原因,以及一次侧超前桥臂与滞后桥臂软开关条件的差异,从而提出一种在原有控制基础上的新型热平衡移相控制策略。通过时基交替控制模式和温度反馈控制模式2种方式进行控制效果实验,最终通过观测变换器热成像温度分布图、整机效率计算以及开关波形分析,验证了提出的算法实现功率器件热平衡控制方法的有效性,该方法可以提高变换器效率,减小器件应力,从而提高了DAB变换器的可靠性,提升器件寿命。     

提高大功率伺服控制系统低速特性的方法

在轻载或空载时由于存在大的功率损耗,双极性PWM控制只能被应用于中、小功率伺服控制系统.通过采用SKHI22AH4模块并选择合适的开关频率,使双极性PWM控制能够较好的应用于大功率系统,并在工程中简便易行.最后通过分析和计算确定其驱动结构和开关频率.实验结果表明双极性PWM控制能改善伺服系统的低速特性,大大减少功率转换损耗并且能提供多种电路保护.     

基于Buck拓扑全桥逆变器主电路的研究

高频开关电源随着开关频率的提高,开关损耗成为影响电源效率的主要因素。笔者在探讨开关电源软开关实现技术的基础上提出了Buck拓扑的高频电源SCR全桥谐振逆变器主电路模型,同时给出了其控制策略。通过逆变器主电路模型主要工作点仿真波形分析,证明了该Buck拓扑的SCR全桥谐振逆变器的可行性。该电路利用全控电力开关管电流过零时的自然关断特点实现了功率可调的SCR全桥谐振逆变器在零电流下关断的软开关技术。     

三相串联谐振逆变器混合对称控制策略研究

为了解决对三相无线电能传输系统传输功率的有效控制问题,基于电压型三相串联谐振逆变器,在传统180o导通模式的基础上,提出了一种新型的开关管开通-关断混合对称控制模式：通过在开关管180o开通过程中加入关断短脉冲,在开关管180o关断过程中加入开通短脉冲,改变系统谐振补偿网络等效输出线电压和相电压,实现系统功率传输能力的有效控制。通过对该系统工作模式的分析,推导出了系统功率传输能力与开关短脉冲对应电角度之间的函数关系,为无线电能传输系统的设计和分析提供了理论依据。仿真和实验结果证明了该新型控制策略可以有效地控制传输功率,同时验证了理论分析的正确性。     

一种新型电压型高频链逆变电源

针对电流型高频链逆变电路存在功率开关器件导通电流大,难以完成大功率变换和含周波变换器的电压型逆变电源普遍存在次级双向功率开关管数目众多、成本高、可靠性差、电感电流强迫切断激起高压、效率不高等问题,提出一种新型的电压型高频链逆变电源.首先针对该拓扑结构,提出一种双极性三电平控制策略,然后对逆变电源工作在不同模态下的等效电路进行了分析,最后在Matlab/Simulink仿真环境下搭建仿真平台,仿真结果验证了理论的正确性.     

一种适合18脉波整流的新型DC/DC变换器

自耦变压器方式的18脉波整流电路采用多相整流技术来提高设备的功率等级、降低谐波,而利用移相自耦变压器可以降低整流器的体积、重量和成本,但不能实现电气隔离.为此,将多脉波整流技术与实现DC/DC变换器软开关相结合,提出了初级采取全桥移相控制策略、次级使用多相整流电路的新型DC/DC变换器电路结构,分析了工作原理和软开关情况,最后进行了仿真和实验.仿真和实验结果表明:理论分析是正确性的,该变换器能实现滞后桥臂开关管的零电压开通和零电流关断.     

一种辅助谐振变换极软开关电路在UPS中的应用

为实现UPS高频机在高开关频率工作的同时,减低功率开关器件的损耗,辅助谐振变换极软开关(auxiliary resonant commutated pole,简称ARCP)技术可作为解决措施。传统的ARCP电路能够解决主管的软开关,但同时还引入了辅管的关断损耗。因而工作在较高开关频率下系统的整机效率会下降,不能将其应用于实际产品中。本文在传统的基于半桥ARCP软开关电路的基础上,详细介绍了谐振器件设计的关键点并给出了以CPLD为控制核心的辅管驱动逻辑解决方案以解决其零点流关断。最后对某大型UPS进行软开关的软硬件改进,实验证明了应用此电路实现系统"提高频率、不降低效率"的目的。     

关于减少电容器开关AVC控制次数的探讨

笔者结合电网运行实际中电容器组开关频繁动作,经常发生“控制回路断线”、开关跳合闸线圈烧毁,影响着电网安全稳定运行的现象,针对如何尽可能减少电容器组开关动作次数的问题,从做好电网运行数据基础分析入手,通过加强电网运行监控、跟踪大用户生产、适时完善修订AVC控制策略、及时制定执行电容器组开关AVC控制方案等方面探索了电网AVC运行精益化管理的新途径,并提出了建议.     

开关电源的多模式控制策略及实现

为了减小开关电源的待机功耗和提高系统的工作效率,提出一种多模式调制控制策略并予以实现.该策略主要包括3种调制模式：准谐振调制方式、脉冲频率调制方式和跳周期调制方式.准谐振调制方式在重载时效率较高,但随着负载的降低其开关频率上升,从而使得开关损耗变大;脉冲频率调制方式在中载时效率较高,能够根据负载的变化调节开关频率,避免开关损耗过大造成效率降低;跳周期调制方式在轻载时效率较高,能够在一定时间内使开关管不动作,进一步降低开关损耗.采用700 V BCD工艺设计一款集成3种调制模式的开关电源芯片,并针对不同的负载进行优化,比起传统脉冲宽度调制方式,在整个负载范围内的系统效率提高,待机功耗降低.基于该芯片开发的开关电源系统（12 V/1 A）,能够根据负载轻重自适应地在3种调制方式之间平稳切换,其实测待机功耗低于90 mW,平均效率大于84%,均优于传统脉冲宽度调制模式的开关电源,可完全满足V20版本的“能源之星”标准的要求.     

Simulation of multiphase boost DC-DC converter with the stable control strategy

The multiphase boost DC-DC converter with stable control strategy is presented. Multi- phase boost DC-DC converter is designed for high voltage and high power applications, and could be achieved by the adjustment of voltage doubler rectifiers on the secondary side of high frequency transformers. The stable control strategy for three phase boost DC-DC converter has been utilized during simulation in this study and this strategy can be extend to N-number of phases. The stable control strategy consists of only three voltage loops, which are sufficient for appropriate and efficient operation of three phase boost DC-DC converter. With the stable control strategy, the equal power balance sharing can be obtained between input and output. The stability of control strategy has been evaluated by simulating the multiphase boost DC-DC converter for the same and mismatch turn ratios of high frequency transformers. The simulation result is good and the objective of the strategy is a- chieved.     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

IGBT高频感应加热电源的研制

以IGBT为开关元件,研制了15kW高频感应加热电源。对该电源的逆变电路、控制电路、驱动电路等进行了研究。实验结果表明:并联谐振逆变电路开关器件上流过的电流小,开关损耗低,电路简单,容易控制,适用于小功率感应加热电源。     

水力发电机组准同期并列预测控制器的研究

针对现有小水电系统并列时间长，精度低以及缺乏全过程自动控制等问题，提出了一种针对500kW水电机组全过程运行自动控制器的设计方法，详细介绍了控制器的设计原理及其硬软件实现方案，并分别对系统启动、准同期并列、并网运行和解列退网四个过程的控制程序进行了叙述．根据准同期并列的特点提出并实现了模糊调频、调压控制算法和合闸控制预测算法相结合的混合控制策略．现场运行表明：该控制器能使水电机组启动过程加快，稳频、稳压特性好，并列可靠，无电冲击和机械冲击；停机过程快．     

功率变换新技术在现代通信电源设计中的应用

分析了现代功率变换器的发展状况、新技术及其特点,研究了电流型控制技术和移相全桥ZVT软开关变换电路相结合设计开关电源应解决的主要问题,包括谐振电感、环路补偿和电流斜波补偿的设计．给出了 48V/50A现代通信基础开关电源模块的设计实例和实验结果．     

一种零压零流软开关直流-直流变换器

提出一种新型软开关DC-DC变换器。分析了其工作原理并进行了原理实验,所提出的拓扑电路实现了主功率开关、辅助功率开关及功率二极管的软开关,整机电路效率较高。